Dois mols de nitrogênio são colocados em um tanque de três litros a
. Estime a pressão do tanque usando a equação de estado dos gases ideais e depois usando a equação de estado do virial truncada após o segundo termo. Tomando a segunda estimativa como o valor correto, calcule a porcentagem de erro que resulta do uso da equação de estado dos gases ideais nas condições do sistema.
Passo 1
Beleza, vamos lá: o enunciado diz que temos 2 mol de N₂ num tanque de 3 L a –150,8 °C. A tarefa é estimar a pressão primeiro com a lei dos gases ideais e depois com a equação de virial (até o segundo termo). Por fim, calcular a porcentagem de erro do ideal em relação ao virial (que a gente assume como “verdadeiro”).
Conteúdo:
Conteúdo:
- Equação dos gases ideais:
. - Equação de virial truncada:
O que a gente vai precisar:
1. Converter a temperatura pra Kelvin.
2. Usar.
3. Pegar um valor de(coeficiente de 2º virial) para N₂ a 122,35 K – digamos (tabela).
Passo 2
Converter a temperatura:
.
Agora a pressão ideal:
Passo 3
Teoria do virial: o segundo termo corrige a interação entre moléculas.
Equação truncada:
Equação truncada:
Aqui
Então
e
Passo 4
Erro percentual do ideal (comparando com o virial):
Resposta
Pressão ideal ≈ 6,70 atm;
Pressão virial ≈ 7,14 atm;
Erro do gás ideal ≈ 6,3 %.
Pressão virial ≈ 7,14 atm;
Erro do gás ideal ≈ 6,3 %.